『壹』 一.簡述流體力學理論中求解不可壓縮流體運動方程的途徑
並不難,和理論力學可以說基本沒有關系。和高等數學關系挺大的。流體力學整個課程主要目的就是求解流體運動的壓力場速度場分布。求得了壓力場和速度場就可以得到物理所受的升力和阻力(我發現這個是流體力學的根本目的,要背的概念和定理並不重要)。我認為流體力學有下面幾個主要內容。學完後你要記得差不多,那說明學得不錯。流體靜力學什麼的不用說。1場方程是基礎。不可壓縮流體的普遍的NS方程;理想流體的歐拉微分方程;連續性方程;其中多元函數微分學和泰勒公式裡面是要用到的。少數問題是可以求解NS方程得到壓力和速度場分布的。2用來求主流速度與壓力的伯努利方程;這個簡單,一般人學完流體力學就記得這個。3理想流體的勢函數方法求解速度場和壓力場;這個是復變函數的知識。4邊界層理論;這個就是把主要矛盾集中在邊界層內,邊界層裡面的NS方程又可以化簡。就有可能得到解析解。我們課本裡面實際用的是邊界層動量方程的積分形式,根據這個積分形式可以得到邊界層的厚度變化與位置的函數關系是。再根據這個帶入牛頓內摩擦定律就可以得到平板的阻力系數。還有什麼邊界層分離的數學條件和定性條件。這些背背就可以了。這部分內容是馮卡門和普朗特發展的,目的就是用來求飛機的升力。5空氣動力學,就是什麼縮放噴嘴,減縮噴嘴的壓力和速度流量關系。這部分其實可以認為是可壓縮流體力學,但是其實沒有求場分布,只是定量分析了而已。還有就是激波,激波形成前後參數關系,背一背就可以了。這部分用到了能量方程,其實也很簡單,畢竟只是定性分析。大概你把流體力學看五六遍吧,差不多能入門。因為裡面細節其實也很多,我說那些只是大概,有些結論還要背和理解。所以總的知識點還是不少的。而且那隻是本科學的而已。流體力學不難,但也算博大精深。
『貳』 柏努利方程可以用於不可壓縮流體嗎
柏努利方程可以用於不可壓縮流體
假設條件
使用伯努利定律必須符合以下假設,方可使用;如沒完全符合以下假設,所求的解也是近似值。
定常流:在流動系統中,流體在任何一點之性質不隨時間改變。
不可壓縮流:密度為常數,在流體為氣體適用於馬赫數(Ma)<0.3。
無摩擦流:摩擦效應可忽略,忽略黏滯性效應。
流體沿著流線流動:流體元素沿著流線而流動,流線間彼此是不相交的。
伯努利原理往往被表述為p+1/2ρv2+ρgh=C,這個式子被稱為伯努利方程。式中p為流體中某點的壓強,v為流體該點的流速,ρ為流體密度,g為重力加速度,h為該點所在高度,C是一個常量。它也可以被表述為p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。
適於理想流體(不存在摩擦阻力)。式中各項分別表示單位流體的動能、位能、靜壓能之差。
『叄』 什麼是流動液體的連續性方程
即質量守恆定律,流體流動過程中不可壓縮,質量不生不滅,當入流斷面與出流斷面的面積以及兩斷面間的體積保持不變,入流量必然等於出流量。
質量守恆定律在水流或其他連續介質流動中的表達式,水力學基本方程之一。恆定總流各水力要素不隨時間變化,入流斷面1與出流斷面2的面積以及兩斷面間的體積保持不變。
流動過程中液體質量不生不滅,液體不可壓縮,連續流動的入流量Q1必然等於出流量Q2。連續性方程為: Q1=Q2=常量。
(3)不可壓縮流體流動方程擴展閱讀
理想液體在流動時,其能量包括三個方面:單位質量液體所具有的奔壓力能(也稱比壓能)、單位液體質量所具有的動能(也稱比動能)以及單位液體質量所具有的位置勢能(也稱比勢能或比位能)。三種能量可以互相轉化,但無論怎樣轉化,三種能量的和是一定的。
如需對液體運動作流場分析,則流場中任一點(x、y、z)處的流速分量ux、uy、uz必須遵守不可壓縮流體三維運動的連續性方程:所有流動過程,都必須滿足連續性方程。它與能量方程、動量方程或運動方程相結合,可求解各種流動問題。
『肆』 納維斯托克斯方程是什麼
納維斯托克斯方程是牛頓第二定律在不可壓縮粘性流動中的表達式。簡稱N-S方程。
納維斯托克斯方程,是描述粘性不可壓縮流體動量守恆的運動方程。粘性流體的運動方程首先由Navier在1827年提出,只考慮了不可壓縮流體的流動。Poisson在1831年提出可壓縮流體的運動方程。Saint Venant在1845年,Stokes在1845年獨立提出粘性系數為一常數的形式,現在都稱為N-S方程。
納維-斯托克斯方程(英文名:Navier-Stokes equations),描述粘性不可壓縮流體動量守恆的運動方程。簡稱N-S方程。粘性流體的運動方程首先由Navier在1827年提出,只考慮了不可壓縮流體的流動。Poisson在1831年提出可壓縮流體的運動方程。
Saint-Venant在1845年,Stokes在1845年獨立提出粘性系數為一常數的形式,現在都稱為Navier-Stokes方程,簡稱N-S方程。在直角坐標系中,其矢量形式為= -p+ρF+μΔv。